 går fra stiftelsen af foreningen 8. februar 1965 over indvielsen af museet 26. maj 1978 og frem til i dag. Sporvejshistorisk Selskab blev stiftet på et tidspunkt, hvor i var ved at blive erstattet af busser. Man besluttede derfor at bevare nogle af de gamle sporvogne, mens tid var. Efterfølgende kom der også sporvogne fra og til samt busser og . Imens ledtes efter et sted til en museumssporvej, hvilket lykkedes da man fik kontakt med godset på Midtsjælland i 1972. Her blev der til at begynde med anlagt en remise og en metersporet strækning til sporvogne fra Aarhus.
Efter indvielsen i 1978 fortsatte udbygningen af museet med en normalsporet strækning til sporvogne fra København. Den blev åbnet i etaper fra 1985 til 1999. Indimellem overtog og genopførte man desuden den originale sporvognsremise Valby Gamle Remise i 1995-1998. Et andet omfattende projekt var restaureringen af en sporvogn fra Odense op gennem 1990'erne. Desuden lykkedes det at hjemtage to tidligere københavnske ledvogne fra i 2001.
I 2003 overtog Sporvejsmuseet samling med mange historiske sporvogne og busser. Der kom også sporvogne fra andre steder som , hvorfra der kom en vogn, som kronprinsparret havde fået som gave. Desuden gennemførtes flere omfattende restaureringer af sporvogne, for eksempel en vogn fra og en københavnsk toetages sporvogn. Antallet af busser voksede også, så sammenlagt var der pladsmangel på museet. Efter længere forhandlinger blev det imidlertid muligt at udvide museet med fem nye bygninger i 2015-2018. Blandt andet blev der opført en udstillingshal til busser og to depotremiser. ("Læs mere..")
